JP3842310B2 - プレッシャリリーフ弁および該プレッシャリリーフ弁における開放圧を調節する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プレッシャリリーフ弁であって、弁ケーシングの弁内室にばねのばね力に抗して軸方向移動可能に案内されたシール部材が設けられており、該シール部材が弁座体に押圧されており、しかも前記ばねのばね力が調節可能である形式のものに関する。
【０００２】
さらに本発明は、前記シール部材を弁座体に押圧するばね力の調節により、プレッシャリリーフ弁の開放圧を調節する方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
プレッシャリリーフ弁はオイルポンプユニット、たとえば自動車におけるパワーステアリングにオイルを供給するためのオイルポンプユニットにおいて使用される。
【０００４】
プレッシャリリーフ弁はこの場合に、あらかじめ調節された規定の最大圧において、内部の短絡オイル回路をリリースし、これによりステアリングにおいて最大許容押圧力が超過され得ないようにする役目を有している。
【０００５】
周知のように、このプレッシャリリーフ弁は弁ケーシングの弁内室にばねのばね力に抗して支承されたシール部材を有している。このシール部材は弁ケーシングに導入された弁座体に作用する。この場合、この弁座体は貫通孔を有しており、この貫通孔を介してオイル圧がシール部材を押圧する。このシール部材は一体成形された円錐体を有しているか、または球体として形成されており、この円錐体または球体はばねによって、対応して加工成形された座部に押圧される。この弁座体を弁ケーシングにねじ込み、これによりねじ込みによってばねにプレロードをかけることは知られている。弁内室は少なくとも１つの孔を有しており、この孔は弁内室と流出導管、たとえばハイドロリック式のフィード装置のタンクに通じた導管との接続を形成している。
【０００６】
プレッシャリリーフ弁がその機能を満たすようにするために、つまり規定の過剰圧においてプレッシャリリーフ弁をリリースさせるためには、予想される過剰圧に関連してプレッシャリリーフ弁が前調節されなければならない。このためには弁座体を規定の距離区間にわたって弁ケーシングにねじ込み、このときにシール部材を支持するばねを緊縮させることはよく知られている。弁座体のねじ込み深さは、座金として形成された対応する調節板の挿入または取出しによって実現される。この調節板は弁座体に設けられたストッパ面と、弁ケーシングに設けられたストッパとの間の間隔を調節する。
【０００７】
弁座体のこのような規定のねじ込みにより、ばねは、シール部材を弁座体に押圧する規定のばね力が生じるようにプレロードをかけられる。こうして調節された値が達成された場合にはじめて、シール部材に作用するオイル圧はプレロードをかけられたばね力を解除して、弁を開放するので、オイルは弁内室に流入し、ひいてはたとえばタンクに戻ることができる。
【０００８】
公知のプレッシャリリーフ弁では、前調節が不正確性を伴なうので不都合である。なぜならば、使用される調節板の厚さに基づき調節は常に段階的にしか行なうことができないからである。さらに、取扱いも極めて面倒である。なぜならば、付加的に座金を嵌入しようとするか、または過多に装着された座金を取り出そうとする場合、弁座体はその都度ねじ締結を完全に緩められて取り外されなければならないからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式のプレッシャリリーフ弁を改良して、単純に構成されていて、しかもプレッシャリリーフ弁の前調節が極めて正確に実施され得るようなプレッシャリリーフ弁を提供することである。
【００１０】
さらに本発明の課題は、このようなプレッシャリリーフ弁の開放圧を調節する有利な方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、弁座体が弁内室に圧入されており、これによって生ぜしめられた前記弁座体のプレス嵌めが、制御されて調節可能であり、しかも制御された圧入時に圧入力の監視が行なわれるようにした。
【００１２】
さらに上記課題を解決するために本発明の方法では、弁座体を無段階に弁ケーシングの弁内室または弁内室に導入可能なスリーブに圧入し、このときにシール部材を弁座体に押圧するばねにプレロードをかけるようにした。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、プレス嵌めの調節時にプレス力の監視が行なわれる。これにより、プレス嵌めの極めて正確な調節を行なうと同時に、プレス嵌めの正確な形成を管理することが可能になるので極めて好都合である。弁ケーシングはフローコントロール弁の弁プランジャを形成していると有利である。このフローコントロール弁は同じく、別のばねのばね力に抗して別の弁内室で軸方向摺動可能である。
【００１４】
本発明の有利な構成では、弁座体が、無段階にかつ連続的に圧入可能である。弁座体は弁内室に配置されかつ軸方向で弁内室にわたって延びるスリーブに圧入されていると有利である。これにより、特に弁ケーシングがフローコントロール弁の弁プランジャをも形成している場合に、プレッシャリリーフ弁を別個のユニットとして前製造することが可能となるので極めて有利である。この場合、弁座体は無段階にスリーブに圧入可能であると有利である。このように前製造された、プレッシャリリーフ弁を生ぜしめるユニットは、種々異なる弁ケーシング、特に弁プランジャに問題なく挿入され得る。特に、プレッシャリリーフ弁の別個の前製造に基づき、同時にばねにプレロードをかける極めて正確なプレス過程が直接に弁プランジャで実施されなくて済むようになる。この弁プランジャは極めて敏感なシール面を有しており、このシール面は既に、たとえば掻き傷による僅かな損傷においても、弁プランジャにおける漏れ損失を招いてしまう。有利にはやはり弁ケーシングに圧入可能である、プレッシャリリーフ弁を形成する別個のユニットが提供されることに基づき、比較的高い力作用を受けて行なわれる極めて精密な弁座体圧入過程において弁ケーシングに対する過剰負荷が回避される。スリーブと弁基体との間のプレス嵌めは、これ以上別の調節を行なう必要がないので比較的簡単に実施され得る。その結果、弁ケーシングに対する過剰負荷は行なわれない。さらに、弁ケーシングへのスリーブの圧入は、弁座体を直接に弁ケーシングに圧入するか、または別個のスリーブに圧入する場合よりもはるかに小さなプレス力しか必要としない。
【００１５】
別個のスリーブに圧入されたプレッシャリリーフ弁を備えた弁装置の運転時では、さらに次のような利点が得られる。すなわち、圧力制限は前調節されたばねのばね力に関連してしか行なわれず、弁ケーシングにおけるスリーブのプレス嵌めは圧力制限特性に対して何ら影響を与えない。これによって、圧力制限のフェイルセーフ特性が得られる。すなわち、弁ケーシング内でのスリーブプレス嵌めの故障時には、プレッシャリリーフ弁をリリースする最大圧が減少する訳である。
【００１６】
本発明のさらに別の有利な構成では、弁座体またはスリーブが、あるいは弁座体もスリーブも、鋼またはアルミニウムから成っており、弁ケーシングがアルミニウムから成っている。プレス嵌めによる結合の確実性のためには、プレスしたい個々の構成部分の材料の規定の組合わせの選択により、種々異なる材料の場合によっては存在する熱膨脹係数差が考慮される。すなわち、約３００℃の比較的高い運転温度と、しかもたとえば最大３００バールの、プレス嵌めに作用する高い運転圧とにおいて、弁座体のずれ、ひいてはプレッシャリリーフ弁の移動が阻止されなければならない。特にプレス嵌めの設定に基づき、弁ケーシングはアルミニウムから成っていてよい。これにより、特に弁ケーシングがフローコントロール弁の弁プランジャを形成している場合には、弁プランジャがアルミニウムケーシング内で移動することが可能となるので有利である。したがって、弁プランジャと弁ケーシングとは同じ熱膨脹特性を有しており、場合によっては生じる弁プランジャのひっかかりも回避される。
【００１７】
本発明による方法では、既に述べたように上記課題を解決するために、弁座体を無段階に弁ケーシングの弁内室または弁内室に導入可能なスリーブに圧入し、このときにシール部材を弁座体に押圧するばねにプレロードをかけるようにした。
【００１８】
弁座体が有利には円筒状に形成されていると、弁ケーシングもしくはスリーブに設けられた対応する孔に弁座体が正確に嵌合し、プレス行程を変えることによってこの弁座体を、選択可能な所定の圧入深さにまで正確に圧入することができ、したがってばねのばね力を正確に調節することができることが判かった。さらに、円筒状の弁座体では、跳ね返りの危険が生じないので、このような構成部材は、たとえば球状のプレス嵌めよりも良好かつ正確に位置決めすることができる。
【００１９】
本発明の有利な構成では、弁座体に設けられた対応する貫通孔を通じてプレッシャリリーフ弁のシール部材を押圧するオイル圧が弁座体に供給される間、このオイル圧に関連して、プレス装置が弁座体を押圧する力を規定する測定値が求められる。
【００２０】
このためには、圧入過程の際に弁入口に圧力センサが接続される。この圧力センサは生じるオイル圧を測定し、このオイル圧を、プレス装置を操作する圧入行程調整器に供給する。圧入力は電気モータを介してスピンドル駆動装置またはニューマチックシリンダもしくはハイドロリックシリンダによって加えられると有利である。
【００２１】
したがって、調節過程時にオイル圧を正確に測定し、このオイル圧に関連して、プレッシャリリーフ弁に規定の圧力が印加される時点で、圧入行程調整器に対するフィードバックを介して圧入過程を直ちに、つまり極めて正確に停止させることが可能となり、ひいてはシール部材を弁座体に押圧するばねの、調節圧に正確に対応するばね力を、このばねのプレロードによって調節することができるので有利である。シール部材が弁座体を閉鎖するような大きさにばねのばね力が増大するまで弁座体が弁ケーシングの弁内室に圧入された時点において、圧力センサは圧力上昇を検知し、この時点を圧入行程調整器に報知する。
【００２２】
さらに、圧入過程時に圧入力と、弁座体の進んだ圧入行程分とが力・行程線図に表示され、この求められた値が、あらかじめ既知の所定の近似値と比較されると極めて有利である。これによって、プレス嵌めが信頼性良く形成されて、運転時にずれたり、緩まなくなることが確保されている。したがって、弁座体が場合によっては傾動した状態で導入されたかどうかをチェックすることが可能となる。こうして、調節されたプレッシャリリーフ弁全体が前調節時に規定の許容誤差を超過しておらず、ひいてはプレッシャリリーフ弁を有する弁装置の機能信頼性がそのばらつき幅に関して減じられることを保証することができる。
【００２３】
本発明によるプレッシャリリーフ弁および本発明による方法によれば、プレッシャリリーフ弁の開放圧を無段階に、つまり極めて正確に調節することができる。これまで使用されていた調節補助手段、たとえば調節ねじまたは調節座金を節約することができるので、単純化された自動化可能な組付けが可能となる。さらに、プレッシャリリーフ弁は直接にオイル圧下に調節され得るようになる。なぜならば、これまでは調節座金セットの厚さを補正する目的で行なわれていた、ねじ込まれた弁座体を緩めるための面倒な作業が不要となるからである。さらにプレッシャリリーフ弁は開放圧の調節された精度に基づき、ハイドロリック式のフィード装置全体の検査実施時に、もはやたびたび分解されなくて済むようになる。
【００２４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００２５】
図１には、たとえばフローコントロール弁の弁プランジャ９が示されている。この弁プランジャには、一般に符号１０で示したプレッシャリリーフ弁が一体に組み込まれている。
【００２６】
弁プランジャ９は一体に組み込まれたプレッシャリリーフ弁１０のために弁ケーシング１２を形成している。この弁ケーシング１２には、シール部材１４が配置されている。弁ケーシング１２は既に説明したように、フローコントロール弁（図示しない）の弁プランジャをも成している。この弁プランジャは内室に摺動可能に支承されている。このためには、弁ケーシング１２が全周にわたってシール面１３を形成している。シール部材１４は円錐状の閉鎖体１６と、つば１８とを有している。このつば１８には、ばね２０が作用している。このばね２０は弁ケーシング１２の底面に設けられた受けに支承されている。弁ケーシング１２はその一方の端部２２に、軸方向に延びる円筒状の開口２４を有している。この円筒状の開口２４には、弁座体２６が突入して係合している。この弁座体２６は貫通孔２８を有している。この貫通孔２８は弁座体２６の一方の側３０で拡張されて、閉鎖体１６に支持されたシール段部３２を形成している。
【００２７】
弁座体２６の他方の側では、貫通孔２８が拡張されて、ストレーナ３４を収容するオイル流入開口３６を形成している。さらに、弁ケーシング１２は流出開口として働く孔３８を有している。この孔３８は、たとえばハイドロリック式のフィード装置のタンク（図示しない）に通じている。
【００２８】
弁座体２６は円筒状に形成されていて、直径の小さい範囲４２を有している。この範囲４２は周方向段部４３を介して、直径の大きな範囲４４に移行している。直径の小さい範囲４２の直径は、軸方向に延びる開口２４の内径に相当している。前記範囲４２の直径もしくは開口２４の内径は、弁座体２６と弁ケーシング１２との間にプレス嵌めが生ぜしめられるように設定されている。プレス嵌めのための弁座体２６の圧入過程は図７につき詳しく説明する。弁座体２６の周方向段部４３は、弁ケーシング１２にストッパとして形成された端面４８に向かい合って位置している。
【００２９】
図２には、別の実施例によるプレッシャリリーフ弁１０が示されている。このプレッシャリリーフ弁１０は主として、図１に示したプレッシャリリーフ弁と同様の基本構造を有している。図１に示した実施例と同一の構成部分は同じ符号を備えている。
【００３０】
図２に示したプレッシャリリーフ弁１０は弁ケーシング１２に軸方向の貫通孔５０を有している。弁ケーシング１２の端面側の端部５３では、軸方向の貫通孔５０が円筒状の栓体５２（たとえばアルミニウムから成る）によって閉鎖可能である。円筒状の栓体５２の直径は貫通孔５０の内径と相まって、プレス嵌めが生ぜしめられるようにされている。栓体５２の一方の端面５４には、ばね２０が支持されている。このばね２０の他方の端部は、シール部材１４に設けられたつば１８に作用している。
【００３１】
図３には、さらに別の実施例によるプレッシャリリーフ弁１０が示されている。図１および図２の実施例と同一の構成部分は同じ符号を備えている。同一の構成部分に関しては、説明を省略する。円筒状の開口２４内には、スリーブ１００が配置されている。このスリーブ１００は弁ケーシング１２に、たとえばプレス嵌めにより挿入されている。このためには、スリーブ１００が直径の大きな範囲１０２を有している。この範囲１０２は弁ケーシング１２と共にプレス嵌めを形成する。直径の小さな範囲１０４は開口２４と共に環状室１０６を形成している。この環状室１０６からは、たとえばハイドロリック式のフィード装置のタンクに孔３８が通じている。スリーブ１００は盲孔１０８を有している。この盲孔１０８には、シール部材１４とばね２０とが配置されている。ばね２０は盲孔１０８の底面１１０と、シール部材１４のつば１８とに支持されている。スリーブ１００に設けられた盲孔１０８には、弁座体１１２が圧入されてプレス嵌めされている。弁座体１１２は、あとで説明する方法で盲孔１０８にプレス嵌めされるので、シール部材１４は底面１１０に支持されたばね２０にプレロードをかける。ばね２０は弁座体１１２に設けられたシール段部３２に閉鎖体１６を押圧する。スリーブ１００はその開いた端部にストレーナ３４のための収容部を有している。スリーブ１００は盲孔１０８の全長にわたって延びているので、スリーブ１００の底部１１４は弁ケーシング１２に設けられた開口２４の底面１１６に支持されている。スリーブ１００は前記範囲１０４に少なくとも１つの貫通開口１１８を有しており、この貫通開口１１８は盲孔１０８と環状室１０６との間の接続を形成する。
【００３２】
図４には、さらに別の実施例によるプレッシャリリーフ弁１０が示されている。同一の構成部分は同じ符号を備えている。この場合に開口２４内には、スリーブ１００が配置されており、このスリーブ１００は弁座体１２０をも形成している。このためには、スリーブ１００が円筒状の内室１２２を有している。この内室１２２はシール部材１４とばね２０とを収容している。すなわち、内室１２２はシール段部３２を形成しており、このシール段部３２には、ばね２０のばね力によってシール部材１４が押圧される。内室１２２には、栓体１２４がプレス嵌めされており、この栓体１２４の一方の端面１２６には、ばね２０が支持されている。あとで説明するプレス嵌め法により、栓体１２４は内室１２２に圧入されてプレス嵌めされるので、ばね２０にはプレロードがかけられる。このばね２０は規定のばね力でシール部材１４の閉鎖体１６をシール段部３２に押圧する。
【００３３】
図５および図６には、弁装置全体が例示されている。この弁装置は各１つのフローコントロール弁とプレッシャリリーフ弁１０とを有している。図１〜図４に示した実施例とは部分的に異なる構造であるにもかかわらず、原理的に同じ構造もしくは同じ役目を有する構成部分に対しては、本発明を理解し易くするために同一の符号を使用する。
【００３４】
図５に縦断面図で示した弁装置１３０は、フローコントロール弁１３２とプレッシャリリーフ弁１０とを有している。弁装置１３０の両構成要素は同一の切欠き１３４に収納されている。この切欠き１３４はハイドロリック式のフィード装置のケーシング１３６に加工成形されている。以下においては、たとえば自動車に用いられるステアリング補助ポンプにつき説明する。ただし、このような弁装置は任意のハイドロリック機械、つまりポンプまたはモータにおいて使用可能であることを前提とする。
【００３５】
切欠き１３４は片側の開いた孔１３８によって、つまり盲孔によって実現されている。孔１３８の底面１４０には、凹部１４２が加工成形されている。この凹部１４２はプレッシャリリーフ弁１０を収容している。
【００３６】
孔１３８の開口部は接続栓体１４４によって閉鎖されている。この接続栓体１４４は適当な形式で、たとえばねじ山１４６によって孔１３８に導入されている。接続栓体１４４は切欠き１３４の内部にまで延びる突起１４８を有している。この突起１４８は、たとえば円筒状に形成されている。この突起１４８の底部１５０には、開口１５２が加工成形されている。この開口１５２を通って、この場合に突起１４８に対して同心的に形成された心棒１５４が突起１４８の内部に突入している。この心棒１５４はフローコントロール弁１３２の弁プランジャ９の基体から離れる方向で突出している。
【００３７】
心棒１５４は貫通通路１５６を有している。この貫通通路１５６は規定の横断面を有するオリフィス１５８に開口している。このオリフィス１５８は貫通通路１３６の横断面よりも小さく形成されている。このオリフィス１５８は突起１４８の内部に開口している。
【００３８】
弁プランジャ９は弾性的な部材、たとえばコイルばね１６０として形成された部材によって、プレロード力をかけられる。このプレロード力は弁プランジャ９を図面で見て左側から右側に向かってストッパ１６２に押圧する。このストッパ１６２は、たとえば所定の溝に挿入されたスナップリングによって実現されている。このスナップリングは切欠き１３４もしくは孔１３８の内部に突入している。弁プランジャ９は中空に形成されていてよいので、コイルばね１６０は弁プランジャ９の内部に突入して、一方では中空の弁プランジャ９の底面に、他方では孔１３８の底面１４０にそれぞれ支持されている。
【００３９】
心棒１５４の外径はプランジャ９のその他の部分の外径よりも小さく設定されているので、心棒１５４の範囲には、第１の圧力室１６４が形成される。この圧力室１６４には、通路１６６が開口している。この通路１６６はハイドロリック式のフィード装置もしくはステアリング補助ポンプの吐出側に接続されている。
【００４０】
第１の圧力室１６４は開口１５２を介して、接続栓体１４４の内部に形成された内室１６８に接続されている。この内室１６８はハイドロリック式のフィード装置の消費器、つまりこの場合には自動車のステアリングギヤに接続されている。すなわち、ステアリング補助ポンプから通路１６６を介して第１の圧力室１６４に流入する圧力オイルは、開口１５２を通って接続栓体１４４の内室１６８に流入して、この場所からステアリングギヤに流入することができる。
【００４１】
心棒１５４は開口１５２を貫いて、接続栓体１４４の内室１６８にまで突入しているので、この場所に形成される圧力は、オリフィス１５８と貫通通路１５６とを介して中空の弁プランジャ９の中空室１７０にまで伝播される。中空室１７０は弁プランジャ９と孔１３８の底面１４０との間に形成された第２の圧力室１７２に自由に開口しているので、接続栓体１４４の内室１６８に形成された圧力は弁プランジャ９と底面１４０との間の第２の圧力室１７２にまで伝達される。
【００４２】
プレッシャリリーフ弁１０は、たとえば円筒状に形成された基体を有している。この基体は内部中空のスリーブ１００を有しており、このスリーブ１００は第２の圧力室１７２に開口している。この場合にスリーブ１００は、その開口部１７４が弁プランジャ９の中空室１７０内に配置されるような長さで形成されている。開口部１７４とは反対の側の底部１７６には、ばね２０が支持されており、このばね２０はばね受け１７８に、図５で見て左側から右側に作用するばね力を加えている。このばね受け１７８は、球体として形成された閉鎖体１６を、スリーブ１００の内部に配置された弁座体１１２に押圧している。この弁座体１１２は貫通孔２８を備えている。弁座体１１２はスリーブ１００内に圧入されてプレス嵌めされている。閉鎖体１６はばね２０の作用を受けて、貫通孔２８にシール段部３２として形成された開口部に密に当接することができる。貫通孔２８は閉鎖体１６とは反対の側の端部で中空室１７０に開口しており、ひいては第２の圧力室１７２にも開口している。
【００４３】
ばね受け１７８はスリーブ１００の内部で自由に運動可能である。このばね受け１７８の外径はスリーブ１００の内径よりも小さく形成されているので、場合によっては貫通孔２８を通じてスリーブ１００の内部に流入した圧力媒体はばね受け１７８の周囲を問題なく流れることができる。
【００４４】
弁座体１１２によって閉鎖されるスリーブ１００の内室１２２には、通路１８０が開口している。この通路１８０はケーシング１３６を通って延びていて、たとえばタンクまたはフィード装置の吸込側に通じている。すなわち、内室１２２は第３の圧力室を形成しており、この第３の圧力室は開口１８２を介して通路１８０に接続されている。
【００４５】
図６に縦断面図で示した弁装置１３０は、原則的には図５につき説明した弁装置と同一に形成されている。同一の構成部分は同じ符号を備えている（説明は図５の実施例参照）。
【００４６】
図６に示したプレッシャリリーフ弁１０の構造は、図５に示したプレッシャリリーフ弁１０の構造と少しだけ異なっている。プレッシャリリーフ弁１０は、閉鎖栓体１８４として形成された基体を有している。この閉鎖栓体１８４は貫通孔１８６として形成された切欠き１３４の、図６で見て左側を閉鎖しており、それに対して切欠き１３４の右側は、図５につき説明した接続栓体１４４によって閉鎖される。
【００４７】
右側から左側に作用するプレロード力でフローコントロール弁１３２の弁プランジャ９を負荷するコイルばね１６０は、図５に示した片側の開いた孔の底面に支持されているのではなく、閉鎖栓体１８４の基体に支持されているので、弁プランジャ９は、既に図５につき説明したように右側に向かってストッパ１６２に押圧される。
【００４８】
図５に示した弁装置１３０と、図６に示した弁装置１３０との間での構造的な相違は、次の点に認められる。すなわち、弁プランジャ９を右側に向かってストッパ１６２に押圧するコイルばね１６０が、図６に示した実施例では中空室１７０に延びているのではなく、適当な受け肩部１９２に接触して、弁プランジャ９に押圧力を加えている。これにより、機能の点では図５に示した実施例に対して差異は認められない。
【００４９】
プレッシャリリーフ弁１０の基体もしくは閉鎖栓体１８４はスリーブ１００に移行している。このスリーブ１００は第２の圧力室１７２に突入して、弁プランジャ９の内部に、つまり弁プランジャ９の中空室１７０に開口している。プレッシャリリーフ弁１０の内部に設けられた第３の圧力室１８８は、分岐通路１９０として形成された開口を介して通路１８０に接続されている。この通路１８０は、たとえばタンクまたはハイドロリック式のフィード装置もしくはステアリング補助ポンプの吸込側に通じている。
【００５０】
図６に示した実施例では、スリーブ１００が閉鎖栓体１８４と一体に形成されている。この場合、弁座体１１２はやはりスリーブ１００に圧入されてプレス嵌めされている。図５および図６に示した実施例では、弁座体１１２の圧入によって（圧入過程は図７につき詳しく説明する）、ばね２０にプレロードがかけられる。このばね２０はばね受け１７８を介して閉鎖体１６をシール段部３２に押圧する。
【００５１】
図１〜図６に示したプレッシャリリーフ弁１０は次のような機能を発揮する。この場合、主として図１に示したプレッシャリリーフ弁に関して説明するが、しかし図示した別のプレッシャリリーフ弁１０の機能も全く同様であり、このことは既に部分的に異なる構造であるにもかかわらず、同一の符号を使用したことにより明らかとなる。図示の弁プランジャ９の機能に関しては、本発明の範囲では、これ以上詳しい説明は省略する。
【００５２】
フィードバック導管（図示しない）を介して、オイル流入開口３６は、たとえば自動車のパワーステアリングに通じたオイル吐出導管に接続されている。この場合には詳しくは説明しない種々の理由から、この接続導管内のオイル圧が、あらかじめ規定された値を越えて上昇すると、このオイルは弁座体２６の貫通孔２８を通じてシール部材１４を押圧する。オイル圧が規定の値を上回ると、シール部材１４のつば１８はばね２０を押圧して、このばね２０を緊縮させる。
【００５３】
この瞬間に、貫通孔２８と、弁ケーシング１２の内室もしくはスリーブ１００の内室１２２との間に接続が形成される。この接続により、減圧が行なわれるので、オイルはシール部材の背後では低い圧力下にあり、弁ケーシング１２に設けられたオイル流出開口３８を介して、たとえばタンクまたはハイドロリック式のフィード装置の吸込側に戻ることができる。
【００５４】
ステアリングシステム内のオイル圧がシステム条件に基づき減圧されて、このオイル圧が、あらかじめ規定された限界値にもはや到達することができなくなると、ばね２０のばね力に基づき、シール部材１４の円錐状の閉鎖体１６が再び弁座体２６のシール段部３２に押圧されて、プレッシャリリーフ弁１０を閉鎖する。
【００５５】
これによって、シール部材１４を弁座体２６のシール段部３２に押圧するばね力の設定は、プレッシャリリーフ弁１０をリリースさせるために特に重要であることが判かる。
【００５６】
前記プレッシャリリーフ弁１０においては、ばね２０を起点としたばね力が調節される。この場合、図１に示した弁座体２６は円筒状の開口２４内に規定の度合いで圧入されてプレス嵌めされ、それと同時にシール部材１４のつば１８がばね２０を押圧する。このばね２０は円筒状の開口２４の底面に支持されている。図２に示した実施例では、一方では弁座体２６が円筒状の開口２４に圧入されてプレス嵌めされ、他方では栓体５２が軸方向の貫通孔５０に圧入されてプレス嵌めされる。このプレス過程は同時に両側から実施されるか、またはまず環状段部を形成する直径の大きな範囲４４が、ストッパとして形成された端面４８に接触するまで弁座体２６が圧入され、次いで栓体５２の無段階の圧入を介してばね２０にプレロードがかけられる。しかし、このことはたんに例として挙げただけであり、当然ながら弁座体２６と栓体５２とをそれぞれ部分的にのみ圧入するか、または両構成部分のうちのそれぞれ一方だけを圧入することも可能である。
【００５７】
図３に示した実施例では、弁座体１１２がスリーブ１００に圧入されてプレス嵌めされ、これによりシール部材１４が盲孔１０８の底面１１０に向かって運動させられるので、ばね２０にプレロードがかけられる。図４に示した実施例では、ばね２０のプレロードが栓体１２４のプレス嵌めによって得られる。栓体１２４は、ばね２０の所望のプレロードが得られるまで内室１２２内に圧入される。別の実施例（図示しない）では、スリーブ１００に一方では弁座体１１２を、他方では栓体１２４をそれぞれ圧入することによっても、ばね２０のプレロードを調節することができる。この場合にプレロードは両側から同時に行なわれる圧入によってかけることができる。しかし、まず弁座体１１２か、または栓体１２４のいずれかを圧入し、次いで最初に圧入されなかった方の部分を、ばね２０のプレロードを調節する目的で圧入することも可能である。
【００５８】
図３および図４に示した実施例では、ばね２０に対するプレロード、ひいてはプレッシャリリーフ弁１０の調節が別個に実施可能である。すなわち、弁座体１１２の圧入または栓体１２４の圧入は、あるいは弁座体１１２の圧入も栓体１２４の圧入も、スリーブ１００が弁ケーシング１２に挿入される前に行なわれる訳である。したがって、弁ケーシング１２の敏感なシール面１３はばね２０にプレロードをかける間、負荷されないようになる。なぜならば、弁ケーシング１２へのスリーブ１００の圧入は、スリーブ１００への弁座体１１２または栓体１２４の圧入よりも小さなプレス力しか必要としないからである。プレッシャリリーフ弁１０を収容する、別個に製造されたスリーブ１００は、任意の弁ケーシングと組み合わせることができる。したがって、図３および図４に示した実施例では、図１および図２に示した実施例に比べて次のような利点が与えられている。すなわち、規定のスリーブだけを大きな個数で前製造して、このスリーブに装備を施してプレッシャリリーフ弁１０を形成することができる。このプレッシャリリーフ弁１０は次いで種々様々な弁ケーシング１２に挿入可能となる。したがって、弁座体または栓体の圧入を実施するために、あるいは弁座体の圧入と栓体の圧入とを実施するために、それぞれ異なる弁ケーシング１２に適合された収容装置は必要にならない。
【００５９】
図５および図６に示した実施例では、同じく弁装置１３０全体もしくはフローコントロール弁１３２とは無関係な、プレッシャリリーフ弁１０の調節が可能となる。このことはやはり、既に図３および図４につき説明したように１つの別個のユニットを形成する。このためには図５もしくは図６に示したように、弁座体１１２をスリーブ１００または一体成形されたスリーブ１００を備えた閉鎖栓体１８４に圧入して、調節することができる。ばね２０に対するプレロードの調節は、図７につき説明する方法によって行なわれる。この場合、弁座体１１２は連続的にかつ無段階にスリーブ１００に圧入可能となる。したがって、ばね２０に対する極めて正確なプレロードと、ひいてはプレッシャリリーフ弁１０の開放圧の極めて正確な調節とが可能となる。図３および図４に示した実施例に比べて、図５および図６に示した弁プランジャ９はプレッシャリリーフ弁１０の挿入による別の負荷を受けないので、弁プランジャ９は別個に比較的簡単に製造可能であり、プレッシャリリーフ弁１０をあとから嵌入することにより敏感なシール面が損傷を受けることも排除されている。
【００６０】
開放圧を調節するための本発明による方法を、図１に示したプレッシャリリーフ弁１０につき図７において詳しく説明する。別の実施例における開放圧の調節も、ほぼ同様に行なうことができる。
【００６１】
一体に組み込まれたプレッシャリリーフ弁１０を備えた弁プランジャ９はこの場合、概略的に図示されており、方法経過はブロック回路図により示されている。検査装置もしくは調節装置５８は弁収容装置６０を有している。この弁収容装置６０は軸方向で、少なくとも１つの力測定装置６２に支持されていて、少なくとも１つのオイル供給孔６４とオイル排出孔６６とを有している。さらに、弁収容装置６０は収容孔６８を有している。この収容孔６８はプレッシャリリーフ弁１０を、正確に嵌合するように収容することができる。弁ケーシング１２のシール面１３は収容孔６８の壁に接触する。
【００６２】
調節装置５８に対する押圧力をできるだけ小さく保持するためには、弁収容装置６０の底部に比較的小さな内径を有する付加的なパッキン７０が配置されている。
【００６３】
プレッシャリリーフ弁１０の弁座体２６がパッキン７０に押圧されると、このパッキン７０はオイル圧をシールし、この場合、圧力オイルは外方に逃出することができなくなる。つまり圧力オイルはオイル供給孔６４から直接に収容孔６８内に逃出することができなくなる。それと同時に、パッキン７０は圧力作用面を比較的小さな寸法に制限するので、圧入力に対する押圧力を低いレベルに保持することができる。
【００６４】
検査装置もしくは調節装置はさらに、モータ７４によって駆動されるオイルポンプ７６と、検査装置に通じた供給導管７８に接続された容積流測定器８０とを有している。容積流測定器８０はオイルポンプ７６の吐出量を検出して、この吐出量を通流調整器８２に報知する。通流調整器８２はモータ７４を制御するので、オイルポンプ７６はプレッシャリリーフ弁１０に規定量のオイルしか供給しない。
【００６５】
検査装置もしくは調節装置の入口に直接に配置された圧力センサ８４は、調節されたオイル圧を記録して、このオイル圧を圧入行程調整器８６に報知する。この圧入行程調整器８６はプレス装置８８に作用接続されている。
【００６６】
圧入行程調整器８６は、たとえば電気モータ８９を介してプレス装置８８の運動を制御する。圧入行程調整器８６はプレス装置８８に直接に作用するので、急速停止もしくは急速運転開始が可能となる。
【００６７】
さらに、検査装置もしくは調節装置５８は力測定装置６２の他に、行程測定センサ９０を備えている。力測定装置６２と行程測定センサ９０とは、圧入力の圧入過程もしくは進んだ圧入行程分の間、アナログ信号を供給する。このアナログ信号は力・行程線図９２に表示される。
【００６８】
この付加的な管理手段は調節法のプロセス確実性を高める。なぜならば、この場合に実際に進んだ圧入行程分に関連して圧入力を調節することができるからである。すなわち、たとえば弁ケーシング１２と弁座体２６との間のプレス嵌めにひっかかりや不正確性が生じることに基づき、実際に進んだ圧入行程には現われない、比較的大きな力が加えられることは排除されている。
【００６９】
さらに、力・行程線図９２を、あらかじめ規定されたウィンドウと比較することにより、順次調節したい全てのプレッシャリリーフ弁のばらつき幅が検査可能であるので、場合によっては個々のプレッシャリリーフ弁１０を種々の要求クラスに合わせて分類することができる。
【００７０】
検査装置もしくは調節装置５８に導入されたプレッシャリリーフ弁１０には、圧入過程の間、オイルポンプ７６と供給導管７８とオイル供給孔６４とを介して、通流調整器８２により調節された容積流が供給される。弁ケーシング１２に前圧入された弁座体２６はまだ十分に開口２４内に圧入されていないので、形成されたオイル圧は所望の調節圧よりもまだ低く形成されている。シール部材１４はばね２０を緊縮させるので、孔３８を介してオイル排出孔６６に対する接続が形成される。弁座体２６が圧入されて行くにつれて、シール部材１４を押圧するばね２０のばね力はますます増大して行く。弁座体２６の規定の圧入行程が達成されると、ばね力は、供給導管７８内のオイル圧が所望の値に到達するまでに増大している。増大するオイル圧は圧力センサ８４によって測定されて、圧入行程調整器８６に報知される。この圧入行程調整器８６は報知されたオイル圧を目標圧と比較して、プレス装置８８を適宜に制御する。プレス過程の終了後に、調節されたプレッシャリリーフ弁は検査装置もしくは調節装置５８から取り出すことができる。
【００７１】
本発明によれば、弁座体または栓体の圧入あるいは弁座体および栓体の圧入に基づき、開放圧を自動的にかつ無段階に調節することができ、しかも圧入力の測定によりプレス嵌めの正確な形成を実現して、かつ監視することのできるようなプレッシャリリーフ弁が提供される。本発明による圧入法により、プレッシャリリーフ弁を正確にかつ廉価に組み付けて、調節することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレッシャリリーフ弁を組み込まれた弁プランジャの断面図である。
【図２】別の実施例によるプレッシャリリーフ弁を組み込まれた弁プランジャの断面図である。
【図３】さらに別の実施例によるプレッシャリリーフ弁を組み込まれた弁プランジャの断面図である。
【図４】さらに別の実施例によるプレッシャリリーフ弁を組み込まれた弁プランジャの断面図である。
【図５】フローコントロール弁とプレッシャリリーフ弁とを備えた弁装置の断面図である。
【図６】別の実施例によるフローコントロール弁とプレッシャリリーフ弁とを備えた弁装置の断面図である。
【図７】プレッシャリリーフ弁の開放圧を調節する方法を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
９ 弁プランジャ、 １０ プレッシャリリーフ弁、 １２ 弁ケーシング、１３ シール面、 １４ シール部材、 １６ 閉鎖体、 １８ つば、 ２０ ばね、 ２２ 端部、 ２４ 開口、 ２６ 弁座体、 ２８ 貫通孔、 ３０ 一方の側、 ３２ シール段部、 ３４ ストレーナ、 ３６ オイル流入開口、 ３８ 孔、 ４２ 直径の小さな範囲、 ４３ 周方向段部、 ４４直径の大きな範囲、 ４８ 端面、 ５０ 貫通孔、 ５２ 栓体、 ５３ 端部、 ５４ 端面、 ５８ 検査装置もしくは調節装置、 ６０ 弁収容装置、 ６２ 力測定装置、 ６４ オイル供給孔、 ６６ オイル排出孔、 ６８収容孔、 ７０ パッキン、 ７４ モータ、 ７６ オイルポンプ、 ７８供給導管、 ８０ 容積流測定器、 ８２ 通流調整器、 ８４ 圧力センサ、 ８６ 圧入行程調整器、 ８８ プレス装置、 ８９ 電気モータ、 ９０行程測定センサ、 ９２ 力・行程線図、 １００ スリーブ、 １０２ 直径の大きな範囲、 １０４ 直径の小さな範囲、 １０６ 環状室、 １０８ 盲孔、 １１０ 底面、 １１２ 弁座体、 １１４ 底部、 １１６ 底面、１１８ 貫通開口、 １２０ 弁座体、 １２２ 内室、 １２４ 栓体、 １２６ 端面、 １３０ 弁装置、 １３２ フローコントロール弁、 １３４切欠き、 １３６ ケーシング、 １３８ 孔、 １４０ 底面、 １４２ 凹部、 １４４ 接続栓体、 １４６ ねじ山、 １４８ 突起、 １５０ 底部、 １５２ 開口、 １５４ 心棒、 １５６ 貫通通路、 １５８ オリフィス、 １６０ コイルばね、 １６２ ストッパ、 １６４ 第１の圧力室、１６６ 通路、 １６８ 内室、 １７０ 中空室、 １７２ 第２の圧力室、 １７４ 開口、 １７６ 底部、 １７８ ばね受け、 １８０ 通路、 １８２ 開口、 １８４ 閉鎖栓体、 １８６ 貫通孔、 １８８ 圧力室、 １９０ 分岐通路、 １９２ 受け肩部

Claims (22)

1. プレッシャリリーフ弁であって、弁ケーシングの弁内室にばねの、当該プレッシャリリーフ弁の開放圧を決定するばね力に抗して軸方向移動可能に案内されたシール部材が設けられており、該シール部材が、弁座体に押圧されており、開放圧が達成されると、シール部材が前記ばねを緊縮させて当該プレッシャリリーフ弁を開放させるようになっており、しかも前記ばねのばね力が調節可能である形式のものにおいて、弁座体（２６、１１２）が、前記ばねにプリロードをかけるために弁内室（２４）に圧入されており、これによって生ぜしめられた前記弁座体（２６、１１２）のプレス嵌めが、制御されて調節可能であり、しかも制御された圧入時に圧入力の監視が行なわれると同時に開放圧の調節のために前記弁座体（２６，１１２）の圧入深さを介して前記ばね（２０）のばね力の調節が行なわれるようになっていることを特徴とする、プレッシャリリーフ弁。
2. 弁座体（２６、１１２）が、無段階にかつ連続的に圧入可能である、請求項１記載のプレッシャリリーフ弁。
3. 弁座体（２６、１１２）が、円筒状の基体を有している、請求項１または２記載のプレッシャリリーフ弁。
4. 弁座体（２６）が、少なくとも１つの直径の小さな範囲（４２）を有しており、該範囲（４２）に、少なくとも１つの周方向段部（４３）を介して、少なくとも１つの直径の大きな範囲（４４）が続いている、請求項１から３までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
5. 前記周方向段部（４３）が、弁ケーシング（１２）にストッパとして形成された端面（４８）に押圧可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
6. 前記直径の小さな範囲（４２）の圧入深さを介して、前記ばね（２０）のばね力が調節可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
7. 弁座体（２６）が、シール部材（１４）に面した端面（３０）に切欠きを有しており、該切欠きが、シール部材（１４）に対応するシール段部（３２）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
8. 弁座体（２６）が、軸方向の貫通孔（２８）を有しており、該貫通孔（２８）が、前記シール段部（３２）の内部に開口している、請求項１から７までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
9. 弁座体（１１２）が、弁内室（２４）に配置されかつ軸方向で弁内室（２４）にわたって延びるスリーブ（１００）に圧入されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
10. 前記スリーブ（１００）が盲孔（１０８）を有しており、該盲孔（１０８）が、少なくとも１つの貫通開口（１１８）を介して弁内室（２４）に接続されており、前記盲孔（１０８）が、閉鎖体として形成されたシール部材（１４）とばね（２０）とを収容している、請求項９記載のプレッシャリリーフ弁。
11. 前記スリーブ（１１０）が弁座体（１１２、１２０）をも形成しており、前記盲孔（１０８）もしくは内室（１２２）に栓体（１２４）が圧入されており、該栓体（１２４）の内側の端面（１２６）に前記ばね（２０）が支持されている、請求項９または１０記載のプレッシャリリーフ弁。
12. 前記スリーブ（１００）が、弁ケーシング（１２）もしくは弁プランジャ（９）に圧入されている、請求項９から１１までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
13. 前記スリーブ（１００）が、プレッシャリリーフ弁（１０）を収容する弁装置（１３０）のケーシング（１３６）に設けられた凹部（１４２）に圧入されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
14. 前記スリーブ（１００）が、プレッシャリリーフ弁（１０）を収容する閉鎖栓体（１８４）の構成要素として形成されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
15. 弁座体（２６、１１２）が、鋼またはアルミニウムから成っており、弁ケーシング（１２）がアルミニウムから成っている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
16. 前記スリーブ（１００）が、鋼またはアルミニウムから成っており、弁ケーシング（１２）がアルミニウムから成っている、請求項９から１５までのいずれか１項記載のプレッシャリリーフ弁。
17. シール部材を弁座体に押圧するばね力を調節することにより、開放圧が達成されると、シール部材がばねを緊縮させてプレッシャリリーフ弁を開放させるようになっているプレッシャリリーフ弁の開放圧を調節する方法において、弁座体を無段階に弁ケーシングの弁内室または弁内室に導入可能なスリーブに圧入し、このときにシール部材を弁座体に押圧するばねにプレロードをかけ、これによって生ぜしめられた前記弁座体（２６、１１２）のプレス嵌めを、制御して調節し、しかも制御された圧入時に圧入力の監視を行うと同時に開放圧の調節のために前記弁座体（２６，１１２）の圧入深さを介して前記ばね（２０）のばね力の調節を行うことを特徴とする、プレッシャリリーフ弁の開放圧を調節する方法。
18. 弁座体に、ポンプによって供給された流体の容積流を供給して、弁座体に設けられた貫通開口を通じてプレッシャリリーフ弁のシール部材を押圧し、形成されるオイル圧に関連した値を有する測定値を求めて、該測定値によって、プレス装置が弁座体を押圧する際の圧入力を規定する、請求項１７記載の方法。
19. 前記容積流を容積流測定器具によって測定して、通流調整器を介して調節する、請求項１７または１８記載の方法。
20. 圧力センサにより、弁入口に形成されるオイル圧を測定し、該オイル圧を、プレス装置を制御する圧入行程調整器に供給し、所望のオイル圧が達成されると、前記プレス装置を遮断する、請求項１７から１９までのいずれか１項記載の方法。
21. 圧入過程時に弁座体の圧入力と圧入行程とを測定して、力・行程線図に表示する、請求項１７から２０までのいずれか１項記載の方法。
22. 前記力・行程線図を、あらかじめ求められた限界値と比較する、請求項１７から２１までのいずれか１項記載の方法。

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